Система питания двигателя ВАЗ-2110

Систему питания двигателя ВАЗ-2110 (рис. 7.5) составляют приборы и агрегаты, обеспечивающие приготовление горючей смеси, в соответствии с режимами работы двигателя, подачи этой смеси в цилиндры и вывода отработавших газов со снижением их шума и токсичности.

Топливо хранится в топливном баке, который патрубком соединяется с заливной горловиной. Внутри патрубка установлен шланг 5, по которому вытесняется воздух при заправке. Внутри горловины установлен обратный клапан, не допускающий вытекание топлива из бака. Для предупреждения перетекания топлива из бака через карбюратор при опрокидывании автомобиля на сливном шланге 16 имеется обратный клапан 17. На верхней стенке бака крепится фланец с реостатным датчиком 10 указателя уровня топлива. Топливо из бака забирается топливозаборной трубкой через сетчатый фильтр 9. Поплавок 11 реостатного датчика располагается внутри бака. Для снижения утечек легких фракций бензина в системе питания установлен сепаратор 2, в который поступают пары топлива по шлангу 4, конденсируются и сливаются обратно в бак. На втором шланге 3 бачка имеется клапан 2 двойного действия; по мере расхода топлива он сообщает бак с атмосферой, а при увеличении давления выпускает из него пары топлива.

Подача топлива из бака в карбюратор 18 осуществляется топливным насосом 15 через бумажный фильтрующий элемент 14. Вследствие того, что топливный насос подает топливо больше, чем требуется двигателю на рабочем режиме, часть топлива через калиброванное отверстие штуцера 19 карбюратора, расположенного перед игольчатым клапаном поплавковой камеры, по сливному шлангу 16 через клапан сливается в бак, что способствует непрерывной циркуляции топлива и исключает возникновение воздушных пробок.

Рис. 7.5. Схема подачи топлива на автомобиле ВАЗ-2110:

• 1 — сепаратор; 2 — клапан двойного действия; 3,4 — шланги сепаратора;
• 5 — шланг заливной горловины; 6 — заливная горловина; 7 — наконечник воздухоотводного шланга; 8 — дренажная трубка; 9 — сетчатый фильтр топливозаборной трубки; 10 — реостатный датчик указателя уровня топлива;
• 11 — поплавок; 12 — магистраль слива топлива; 13 — нагнетающая магистраль;
• 14 — фильтр тонкой очистки; 15 — топливный насос; 16 — сливной шланг;
• 17 — обратный клапан; 18 — карбюратор; 19 — штуцер

Топливный насос (рис. 7.6) диафрагменного типа, с механическим приводом, снабжается рычагом 8 ручной подкачки. Насос состоит из нижнего корпуса 13 с рычагами привода, верхнего корпуса 3 с клапанами и патрубками диафрагменного узла и крышки 5. Между корпусами 3 и 13 устанавливаются три диафрагмы: две верхние рабочие для подачи топлива, нижняя — предохранительная для предотвращения попадания топлива в корпус привода при повреждении рабочих диафрагм. Между диафрагмами располагаются наружная 15 и внутренняя 14 дистанционные прокладки. Наружная прокладка имеет отверстие А для выхода топлива наружу при повреждении рабочих диафрагм. Диафрагмы с тарелками устанавливаются на шток 7 и крепятся сверху гайкой. На штоке под узлом диафрагм находится сжатая пружина. Шток Г-образным хвостовиком вставляется в прорезь балансира 11 и позволяет, не разбирая, снимать узел диафрагм. В нижнем корпусе устанавливаются рычаги 12, 8 и балансир 11. Над балансиром находится кулачок 10 рычага 8 ручной подкачки, поджимаемого пружиной 9. В верхнем корпусе 3 устанавливаются впускной 6 и выпускной 16 клапаны. Сверху к корпусу насоса центральным болтом крепится крышка 5. Между крышкой и корпусом находится пластмассовый сетчатый фильтр 2. Верхний корпус имеет нагнетательный 1 и всасывающий 4 патрубки.

Рис. 7.6. Топливный насос:

• 1 — нагнетательный патрубок; 2 — сетчатый фильтр; 3 — верхний корпус;
• 4 — всасывающий патрубок; 5 — крышка; 6 — впускной клапан; 7 — шток;
• 8 — рычаг ручной подкачки; 9 — пружина; 10 — кулачок рычага ручной подкачки; 11 — балансир; 12 — рычаг привода бензонасоса; 13 — нижний корпус;
• 14 — внутренняя дистанционная прокладка; 15 — наружная дистанционная

прокладка; 16 — выпускной клапан; А — отверстие для выхода топлива при повреждении диафрагм.

Воздухоочиститель (рис. 7.7) со сменным сухим фильтрующим элементом состоит из корпуса 13, крышки 4, укрепляемой защелками 14, фильтрующего элемента 11, терморегулятора 5, щтуцера 12 вытяжной вентиляции картера двигателя, воздухозаборника 15 теплого воздуха со шлангом 16 и воздухозаборника 1 холодного воздуха.

Воздухоочиститель крепится на карбюраторе через уплотнительную прокладку. Фильтрующий элемент изготавливается из специального картона с предочистителем. Корпус фильтра имеет патрубок забора воздуха, на котором крепится терморегулятор.

В терморегуляторе устанавливается заслонка 6, автоматически управляемая термосиловым элементом 10. При пониженной температуре охлаждающего воздуха термосиловой элемент устанавливает заслонку в положение, обеспечивающее забор теплого воздуха из зоны выпускного трубопровода двигателя через шланг 16. При повышении температуры окружающего воздуха заслонка занимает положение, при котором холодный воздух подается через заборник 1. Промежуточные положения заслонки терморегулятора позволяют подавать в двигатель смесь теплого и холодного воздуха, что способствует лучшему смесеобразованию, большей полноте сгорания и вследствие этого — снижению токсичности отработавших газов и уменьшению расхода топлива.

Рис. 7.7. Воздухоочиститель ВАЗ-2110:

• 1 — воздухозаборник холодного воздуха; 2 — корпус терморегулятора;
• 3 — стрелки для правильной установки крышки; 4 — крышка;
• 5 — терморегулятор; 6 — заслонка; 7 — тяга; 8 — толкатель термосилового

элемента; 9 — шток термосилового элемента; 10 — термосиловой элемент;

11 — фильтрующий элемент; 12 — штуцер вытяжной вентиляции; 13 — корпус воздухоочистителя; 14 — защелка крышки; 15 — воздухозаборник теплого воздуха; 16 — шланг.

Карбюратор (рис. 7.8) эмульсионного типа, двухкамерный, с падающим потоком, с последовательным открытием дроссельных заслонок. Карбюратор имеет сбалансированную поплавковую камеру, систему отсоса картерных газов за дроссельную заслонку, подогрев зоны дроссельной заслонки первой камеры на выходе эмульсии из системы холостого хода. Во входной горловине крышки карбюратора над первой камерой устанавливается воздушная заслонка с ручным управлением.

В карбюраторе имеются две главные дозирующие системы, переходная система и система холостого хода с электромагнитным запорным клапаном первой камеры, переходная система второй камеры, эконостат, экономайзер мощностных режимов, диафрагменный ускорительный насос, пусковое устройство.

Главная дозирующая система (рис. 7.9) запитывается из поплавковой камеры, в которую топливо поступает через игольчатый клапан 17. Через главные топливные жиклер 28 и 38 топливо поступает в эмульсионные колодцы. При достаточном разрежении в распылителях главных дозирующих систем топливо смешивается в эмульсионных колодцах с воздухом, поступающим через воздушные жиклеры 6 и 13, и в виде эмульсии всасывается в диффузоры, смесительных камер. На режимах дросселирования работает только главная дозирующая система первой камеры. Вторая камера начинает открываться и работать, когда дроссельная заслонка первой камеры откроется более чем на две трети.

Рис. 7.8. Внешний вид карбюратора:

• 1 — сектор с кронштейном управления дроссельными заслонками; 2 — штифт рычага блокировки второй камеры; 3 — регулировочный винт открытия дроссельной заслонки первой камеры; 4 — винт крепления тяги привода воздушной заслонки; 5 — рычаг управления воздушной заслонкой; 6 — рычаг воздушной заслонки; 7 — возвратная пружина воздушной заслонки; 8 — шток диафрагм пускового устройства; 9 — электромагнитный запорный клапан;
• 10 — патрубок подачи топлива; 11 — патрубок слива части топлива в топливный бак; 12 — кронштейн крепления оболочки тяги привода воздушной заслонки; 13 — регулировочный винт второй камеры; 14 — рычаг дроссельной заслонки второй камеры; 15 — рычаг привода дроссельной заслонки второй камеры;
• 16 — возвратная пружина дроссельной заслонки первой камеры; 17 — рычаг управления дроссельными заслонками

Система холостого хода обеспечивает необходимый состав горючей смеси на холостом ходу. При этом дроссельные заслонки 30 и 32 закрыты. Топливо с эмульсионного колодца главной дозирующей системы поднимается по топливному каналу, проходит топливный жиклер 5, смешивается с воздухом из воздушного жиклера 7 и проточного канала и далее поступает под винт 35 качества (состава) смеси в задроссельное пространство.

Переходная система первой камеры обеспечивает плавный переход работы двигателя с холостого хода на режимы дросселирования. В момент начала открытия дроссельной заслонки первой камеры щель 31 переходной системы попадает в зону разрежения; из нее также будет поступать эмульсия, обеспечивая плавный переход с режима холостого хода на нагрузочный режим.

При выключении зажигания отключается электромагнитный запорный клапан 4, игла перекрывает топливный жиклер 5 и не допускает подачу топлива в двигатель при выключенном зажигании.

VO.

OV.

Рис. 7.9. Схема работы карбюратора:

• 1 — регулировочный винт пускового устройства; 2 — диафрагма пускового устройства; 3 — воздушный канал пускового устройства;
• 4 — электромагнитный запорный клапан; 5 — топливный жиклер холостого хода; б — главный воздушный жиклер первой камеры;
• 7 — воздушный жиклер холостого хода; 8 — воздушная заслонка; 9 — распылитель главной дозирующей системы первой камеры;
• 10 — распылители ускорительного насоса; 11 — распылитель главной дозирующей системы второй камеры; 12 — распылитель эконостата; 13 — главный воздушный жиклер второй камеры; 14 — воздушный жиклер переходной системы второй камеры;
• 15 — канал балансировки поплавковой камеры; 16 — поплавковая камера; 17 — игольчатый клапан; 18 — калиброванное отверстие перепуска топлива в бак; 19 — топливный фильтр карбюратора; 20 — патрубок подачи топлива; 21 — диафрагма экономайзера мощностных режимов; 22 — топливный жиклер мощностных режимов; 23 — шариковый клапан экономайзера мощностных режимов; 24 — поплавок; 25 — топливный жиклер эконостата с трубкой; 26 — топливный жиклер переходной системы второй камеры с трубкой;
• 27 — эмульсионная трубка второй камеры; 28 — главный топливный жиклер второй камеры; 29 — выходные отверстия переходной системы второй камеры; 30 — дроссельная заслонка второй камеры; 31 — щель переходной системы первой камеры; 32 — дроссельная заслонка первой камеры; 33 — выходное отверстие системы холостого хода; 34 — блок подогрева карбюратора; 35 — регулировочный винт качества (состава) смеси холостого хода; 36 — патрубок для отсоса картерных газов; 37 — патрубок для подачи разрежения к вакуумному регулятору зажигания; 38 — главный топливный жиклер первой камеры; 39 — эмульсионная трубка первой камеры; 40 — шариковый клапан ускорительного насоса; 41 — диафрагма ускорительного насоса; 42 — рычаг привода ускорительного насоса

Переходная система второй камеры обеспечивает плавный переход работы двигателя в момент начала открытия дроссельной заслонки второй камеры. В этот момент отверстия 2 попадают под разрежение; топливо из поплавковой камеры через жиклер 26 поднимается по трубке вверх, из воздушного жиклера 14 подмешивается воздух и эмульсия по эмульсионному каналу поступает через выходные отверстия под дроссельную заслонку.

Эконостат обогащает горючую смесь при полностью открытых дроссельных заслонках на скоростных режимах, близких к максимальным. При открытых дроссельных заслонках значительно возрастает разрежение в смесительных камерах и распылителе 12 эконостата. Топливо из поплавковой камеры поступает через жиклер 25 эконостата и через распылитель всасывается во вторую смесительную камеру.

Экономайзер мощностных режимов предотвращает изменение степени обогащения смеси за счет пульсации разрежения под дроссельной заслонкой, особенно при уменьшении частоты вращения коленчатого вала, когда возрастает пульсация разрежения. Шариковый клапан 23 экономайзера закрыт, пока диафрагма 21 удерживается разрежением под дроссельной заслонкой. При значительном открытии дроссельной заслонки 32 разрежение несколько снижается, и пружина диафрагмы открывает клапан. Топливо проходит через клапан, жиклер 22 экономайзера, добавляется к топливу, проходящему через главный топливный жиклер 38, и выравнивает обогащение смеси.

Ускорительный насос—диафрагменного типа с приводом от кулачка на оси дроссельной заслонки. Кулачок нажимает рычаг 42 и через пружину в толкателе действует на диафрагму 41, преодолевая сопротивление возвратной пружины. Диафрагма подает топливо через шариковый клапан подачи и впрыскивает его через распылители 10 в первую и вторую смесительные камеры. При обратном ходе диафрагмы под действием возвратной пружины из поплавковой камеры засасывается топливо через обратный шариковый клапан 40 в рабочую полость ускорительного насоса.

Пусковое устройство обеспечивает приготовление богатой горючей смеси при запуске холодного двигателя. При повороте рычага 4 (рис. 7.10) управления воздушной заслонки за трос 8 против часовой стрелки приоткрывается дроссельная заслонка 10 первой камеры наружной кромкой Г за регулировочный винт 9. Одновременно расширяющийся паз между внутренними профилями, А и Б рычаг 4 освобождает штифт рычага 6 воздушной заслонки, и она за счет возвратной пружины 7 будет удерживаться полностью закрытой. Ось воздушной заслонки 5 смещена. Поэтому воздушная заслонка после запуска двигателя может приоткрываться потоком воздуха, растягивая пружину 7, чем обеспечивает обеднение смеси.

Разрежение из задроссельного пространства воздействует на диафрагму 1 и может за шток 3 приоткрывать воздушную заслонку. Регулировочный винт 2 позволяет регулировать величину приоткрывания заслонки.

Рис. 7.10. Схема пускового устройства:

1 — диафрагма; 2 — регулировочный винт; 3 — шток; 4 — рычаг; 5 — ось воздушной заслонки; 6 — рычаг воздушной заслонки; 7 — возвратная пружина; 8 — тросик; 9 — регулировочный винт; 10 — дроссельная заслонка;

А, Б — внутренние профили рычага; В, Д — регулировочные размеры Экономайзер принудительного холостого хода отключает систему холостого хода на принудительном холостом ходу (во время торможения автомобиля двигателем, при движении под уклон при переключении передач, исключая выбросы оксида углерода в атмосферу. На режиме принудительного холостого хода при частоте вращения коленчатого вала более 2100 мин-¹ ипри замкнутом концевом выключателе карбюратора (педаль опущена) запорный электромагнитный клапан выключается, подача топлива прерывается. При снижении частоты вращения коленчатого вала до 1900 мин^-1 блок управления включает электромагнитный запорный клапан (хотя концевой выключатель и замкнут), начинается подача топлива и двигатель постепенно выходит на режим холостого хода.

Дроссельная заслонка второй камеры может открываться только при полностью открытой воздушной заслонке рычагом блокировки второй камеры, установленным шарнирно на рычаге 17. При закрытии воздушной заслонки наружная кромка рычага 5 управления воздушной заслонки отводит за штифт 2 рычаг блокировки второй камеры. Открываться при этом может только дроссельная заслонка первой камеры, вторая камера блокирована.

Двигатель ВАЗ-2111,в отличие от ВАЗ-2110 оборудован электронной системой подачи топлива с распределенным впрыском.

Такая система позволяет подавать топливо индивидуально в каждый цилиндр через специальные форсунки. Топливо подается в такте впуска перед впускным клапаном. Дозирование топлива осуществляется контроллером, который, обрабатывая сигналы с ряда датчиков, вносит коррекцию на топливоподачу в соответствии с режимом работы двигателя и его техническим состоянием.

Система распределенного впрыска позволяет снизить токсичность отработавших газов, повысить топливную экономичность и улучшить динамические качества автомобиля.

Система подачи топлива (рис. 7.11) включает в себя топливный бак 10, внутри, которого установлен электробензонасос 5. Он обеспечивает топливоподачу под давлением к рампе 2, в которой установлены форсунки 9. Специальным регулятором давления 4 в рампе поддерживается определенное давление, которое необходимо для равномерной работы форсунок. Топливо, поступающее к рампе, очищается бумажным неразборным фильтром 6. Электробензонасос роторного типа, двухступенчатый, неразборный создает давление в системе не менее 0,3 МПа.

Рис. 7.7 7. Система подачи топлива двигателя ВАЗ-2111:

I — штуцер контроля давления топлива; 2 — рампа форсунок; 3 — кронштейн крепления топливных трубок; 4 — регулятор давления топлива;

• 5 — электробензонасос; 6 — топливный фильтр; 7 — сливной топливопровод;
• 8 — подающий топливопровод; 9 — форсунки

Форсунка представляет собой электромагнитный клапан. Когда на нее от контроллера поступает импульс напряжения, клапан открывается и топливо через распылитель тонко распыленной струей под давлением впрыскивается во впускную трубу на впускной клапан. В цилиндре, в процессе такта впуска и сжатия, топливо испаряется, соприкасаясь с нагретыми деталями, и, перемешиваясь с воздухом и отработавшими газами, оставшимися в цилиндре от предыдущего цикла, образует рабочую смесь. После прекращения подачи электрического импульса подпружиненный клапан форсунки перекрывает подачу топлива.

Для обеспечения равномерного и максимального наполнения цилиндров свежим зарядом, впускной трубопровод имеет настроенные длины впускных каналов.

Глушитель шума системы выпуска (рис. 7.12) служит для снижения шума отработавших газов, которые выходят из двигателя под давлением 0,3—0,5 МПа со скоростью 400—600 м/с. Обладая большим запасом энергии, они создают при выходе в атмосферу значительный шумовой эффект.

Рис. 7.12. Глушители двигателей ВАЗ-2110 и ВАЗ-2111:

1 — кронштейн; 2 — прокладка; 3 — приемная труба; 4 — соединительные хомуты; 5 — резонатор; 6 — основной глушитель; 7 — кислородный датчик;

8 — катализатор В нашей стране приняты специальные законы и стандарты, направленные на ограничение токсичности и дымности отработавших газов, а также шума двигателей.

Токсичными называются вещества, оказывающие вредное влияние на организм человека. При работе автомобильных двигателей выделяются следующие основные токсичные вещества: оксиды азота NO_x, сажа, оксид углерода СО, углеводороды СН, альдегиды, канцерогенные вещества, соединения серы и свинца. В отработавших газах даже праЕсли принять все токсичные вещества, выделяемые автомобилем, за 100%, то 65% составят отработавшие газы; 20% — картерные газы и 15% — пары топлива. Несомненно, тип системы вентиляции картера отражается на количестве выделяемых токсичных веществ, т. е. на загрязнении окружающей среды. В ближайшее время на всех автомобилях будет применяться только закрытая система вентиляции картера.

вильно отрегулированных двигателей может содержаться значительное количество токсичных компонентов.

Уменьшить токсичность можно следующими способами:

• • совершенствованием процессов смесеобразования и сгорания;
• • организацией рециркуляции отработавших газов;
• • применением топлив улучшенного качества и альтернативных видов топлив;
• • нейтрализацией отработавших газов.

Наиболее эффективным способом снижения токсичности отработавших газов является нейтрализация (обезвреживания) их в системе выпуска.

В каталитических нейтрализаторах (рис. 7.13) отработавшие газы проходят через слой катализатора, значительно ускоряющего протекание окислительных реакций, т. е. превращение СО и СН в С0₂ и Н₂0. Для восстановления NO_x необходимо создать восстановительную среду, т. е. химически связать кислород, находящийся в отработавших газах. Поэтому катализатор разделен на две камеры: 3 — восстановления NO_x и 5 — окисления СН и СО. В первой камере 3 оксид азота под действием катализатора превращается в аммиак, который подвергается разложению во второй камере 5. В ней же происходит дожигание оксида углерода и углеводородов.

Необходимо отметить, что при применении этилированных бензинов эффективность каталитических нейтрализаторов снижается, так как свинец дезактивирует катализаторы.

Рис. 7.13. Каталитический нейтрализатор:

1 — прокладка; 2 — теплоизоляция; 3 — изолирующий корпус; 4 — верхний полукорпус; 5 — тепловой экран; 6 — монолитный блок; 7 — нижний полукорпус.